]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.3.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zil.c
- Copy stable/10@296371 to releng/10.3 in preparation for 10.3-RC1
[FreeBSD/releng/10.3.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / zil.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2011, 2014 by Delphix. All rights reserved.
24  */
25
26 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
27
28 #include <sys/zfs_context.h>
29 #include <sys/spa.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/zap.h>
32 #include <sys/arc.h>
33 #include <sys/stat.h>
34 #include <sys/resource.h>
35 #include <sys/zil.h>
36 #include <sys/zil_impl.h>
37 #include <sys/dsl_dataset.h>
38 #include <sys/vdev_impl.h>
39 #include <sys/dmu_tx.h>
40 #include <sys/dsl_pool.h>
41
42 /*
43  * The zfs intent log (ZIL) saves transaction records of system calls
44  * that change the file system in memory with enough information
45  * to be able to replay them. These are stored in memory until
46  * either the DMU transaction group (txg) commits them to the stable pool
47  * and they can be discarded, or they are flushed to the stable log
48  * (also in the pool) due to a fsync, O_DSYNC or other synchronous
49  * requirement. In the event of a panic or power fail then those log
50  * records (transactions) are replayed.
51  *
52  * There is one ZIL per file system. Its on-disk (pool) format consists
53  * of 3 parts:
54  *
55  *      - ZIL header
56  *      - ZIL blocks
57  *      - ZIL records
58  *
59  * A log record holds a system call transaction. Log blocks can
60  * hold many log records and the blocks are chained together.
61  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next
62  * ZIL block in the chain. The ZIL header points to the first
63  * block in the chain. Note there is not a fixed place in the pool
64  * to hold blocks. They are dynamically allocated and freed as
65  * needed from the blocks available. Figure X shows the ZIL structure:
66  */
67
68 /*
69  * Disable intent logging replay.  This global ZIL switch affects all pools.
70  */
71 int zil_replay_disable = 0;
72 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
73 TUNABLE_INT("vfs.zfs.zil_replay_disable", &zil_replay_disable);
74 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, zil_replay_disable, CTLFLAG_RW,
75     &zil_replay_disable, 0, "Disable intent logging replay");
76
77 /*
78  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
79  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
80  * out-of-order write cache is enabled.
81  */
82 boolean_t zfs_nocacheflush = B_FALSE;
83 TUNABLE_INT("vfs.zfs.cache_flush_disable", &zfs_nocacheflush);
84 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, cache_flush_disable, CTLFLAG_RDTUN,
85     &zfs_nocacheflush, 0, "Disable cache flush");
86 boolean_t zfs_trim_enabled = B_TRUE;
87 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_trim);
88 TUNABLE_INT("vfs.zfs.trim.enabled", &zfs_trim_enabled);
89 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_trim, OID_AUTO, enabled, CTLFLAG_RDTUN, &zfs_trim_enabled, 0,
90     "Enable ZFS TRIM");
91
92 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
93
94 static void zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid);
95
96 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
97     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
98
99
100 /*
101  * ziltest is by and large an ugly hack, but very useful in
102  * checking replay without tedious work.
103  * When running ziltest we want to keep all itx's and so maintain
104  * a single list in the zl_itxg[] that uses a high txg: ZILTEST_TXG
105  * We subtract TXG_CONCURRENT_STATES to allow for common code.
106  */
107 #define ZILTEST_TXG (UINT64_MAX - TXG_CONCURRENT_STATES)
108
109 static int
110 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
111 {
112         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
113         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
114
115         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
116                 return (-1);
117         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
118                 return (1);
119
120         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
121                 return (-1);
122         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
123                 return (1);
124
125         return (0);
126 }
127
128 static void
129 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
130 {
131         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
132             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
133 }
134
135 static void
136 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
137 {
138         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
139         zil_bp_node_t *zn;
140         void *cookie = NULL;
141
142         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
143                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
144
145         avl_destroy(t);
146 }
147
148 int
149 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
150 {
151         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
152         const dva_t *dva;
153         zil_bp_node_t *zn;
154         avl_index_t where;
155
156         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
157                 return (0);
158
159         dva = BP_IDENTITY(bp);
160
161         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
162                 return (SET_ERROR(EEXIST));
163
164         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_SLEEP);
165         zn->zn_dva = *dva;
166         avl_insert(t, zn, where);
167
168         return (0);
169 }
170
171 static zil_header_t *
172 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
173 {
174         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
175 }
176
177 static void
178 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
179 {
180         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
181
182         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
183         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
184         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
185         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
186 }
187
188 /*
189  * Read a log block and make sure it's valid.
190  */
191 static int
192 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
193     char **end)
194 {
195         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
196         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
197         arc_buf_t *abuf = NULL;
198         zbookmark_phys_t zb;
199         int error;
200
201         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
202                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
203
204         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
205                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
206
207         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
208             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
209
210         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
211             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
212
213         if (error == 0) {
214                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
215
216                 /*
217                  * Validate the checksummed log block.
218                  *
219                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
220                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
221                  *
222                  * Also check the log chain linkage and size used.
223                  */
224                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
225
226                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
227                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
228                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
229                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
230
231                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
232                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
233                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
234                         } else {
235                                 ASSERT3U(len, <=, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
236                                 bcopy(lr, dst, len);
237                                 *end = (char *)dst + len;
238                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
239                         }
240                 } else {
241                         char *lr = abuf->b_data;
242                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
243                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
244
245                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
246                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
247                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
248                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
249                         } else {
250                                 ASSERT3U(zilc->zc_nused, <=,
251                                     SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
252                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
253                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
254                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
255                         }
256                 }
257
258                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf));
259         }
260
261         return (error);
262 }
263
264 /*
265  * Read a TX_WRITE log data block.
266  */
267 static int
268 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
269 {
270         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
271         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
272         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
273         arc_buf_t *abuf = NULL;
274         zbookmark_phys_t zb;
275         int error;
276
277         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
278                 if (wbuf != NULL)
279                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
280                 return (0);
281         }
282
283         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
284                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
285
286         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
287             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
288
289         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
290             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
291
292         if (error == 0) {
293                 if (wbuf != NULL)
294                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
295                 (void) arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf);
296         }
297
298         return (error);
299 }
300
301 /*
302  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
303  */
304 int
305 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
306     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
307 {
308         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
309         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
310         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
311         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
312         uint64_t max_blk_seq = 0;
313         uint64_t max_lr_seq = 0;
314         uint64_t blk_count = 0;
315         uint64_t lr_count = 0;
316         blkptr_t blk, next_blk;
317         char *lrbuf, *lrp;
318         int error = 0;
319
320         /*
321          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
322          */
323         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
324                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
325
326         /*
327          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
328          * For each block in the chain we strongly check that block to
329          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
330          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
331          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
332          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
333          * number greater than the highest claimed sequence number.
334          */
335         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
336         zil_bp_tree_init(zilog);
337
338         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
339                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
340                 int reclen;
341                 char *end;
342
343                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
344                         break;
345                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
346                         break;
347                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
348                 max_blk_seq = blk_seq;
349                 blk_count++;
350
351                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
352                         break;
353
354                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
355                 if (error != 0)
356                         break;
357
358                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
359                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
360                         reclen = lr->lrc_reclen;
361                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
362                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
363                                 goto done;
364                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
365                                 goto done;
366                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
367                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
368                         lr_count++;
369                 }
370         }
371 done:
372         zilog->zl_parse_error = error;
373         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
374         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
375         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
376         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
377
378         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
379             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
380
381         zil_bp_tree_fini(zilog);
382         zio_buf_free(lrbuf, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
383
384         return (error);
385 }
386
387 static int
388 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
389 {
390         /*
391          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
392          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
393          */
394         if (BP_IS_HOLE(bp) || bp->blk_birth < first_txg ||
395             zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
396                 return (0);
397
398         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
399             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
400             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
401 }
402
403 static int
404 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
405 {
406         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
407         int error;
408
409         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
410                 return (0);
411
412         /*
413          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
414          * in normal operation when a log block is written to disk before
415          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
416          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
417          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
418          * correct to declare this the end of the log.
419          */
420         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
421             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
422                 return (error);
423         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
424 }
425
426 /* ARGSUSED */
427 static int
428 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
429 {
430         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
431
432         return (0);
433 }
434
435 static int
436 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
437 {
438         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
439         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
440
441         /*
442          * If we previously claimed it, we need to free it.
443          */
444         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
445             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0 &&
446             !BP_IS_HOLE(bp))
447                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
448
449         return (0);
450 }
451
452 static lwb_t *
453 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, uint64_t txg)
454 {
455         lwb_t *lwb;
456
457         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_SLEEP);
458         lwb->lwb_zilog = zilog;
459         lwb->lwb_blk = *bp;
460         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
461         lwb->lwb_max_txg = txg;
462         lwb->lwb_zio = NULL;
463         lwb->lwb_tx = NULL;
464         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
465                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
466                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
467         } else {
468                 lwb->lwb_nused = 0;
469                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
470         }
471
472         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
473         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
474         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
475
476         return (lwb);
477 }
478
479 /*
480  * Called when we create in-memory log transactions so that we know
481  * to cleanup the itxs at the end of spa_sync().
482  */
483 void
484 zilog_dirty(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
485 {
486         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
487         dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
488
489         if (ds->ds_is_snapshot)
490                 panic("dirtying snapshot!");
491
492         if (txg_list_add(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg)) {
493                 /* up the hold count until we can be written out */
494                 dmu_buf_add_ref(ds->ds_dbuf, zilog);
495         }
496 }
497
498 boolean_t
499 zilog_is_dirty(zilog_t *zilog)
500 {
501         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
502
503         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++) {
504                 if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, t))
505                         return (B_TRUE);
506         }
507         return (B_FALSE);
508 }
509
510 /*
511  * Create an on-disk intent log.
512  */
513 static lwb_t *
514 zil_create(zilog_t *zilog)
515 {
516         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
517         lwb_t *lwb = NULL;
518         uint64_t txg = 0;
519         dmu_tx_t *tx = NULL;
520         blkptr_t blk;
521         int error = 0;
522
523         /*
524          * Wait for any previous destroy to complete.
525          */
526         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
527
528         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
529         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
530
531         blk = zh->zh_log;
532
533         /*
534          * Allocate an initial log block if:
535          *    - there isn't one already
536          *    - the existing block is the wrong endianess
537          */
538         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
539                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
540                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
541                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
542                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
543
544                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
545                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
546                         BP_ZERO(&blk);
547                 }
548
549                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk, NULL,
550                     ZIL_MIN_BLKSZ, zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY);
551
552                 if (error == 0)
553                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
554         }
555
556         /*
557          * Allocate a log write buffer (lwb) for the first log block.
558          */
559         if (error == 0)
560                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, txg);
561
562         /*
563          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
564          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
565          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
566          */
567         if (tx != NULL) {
568                 dmu_tx_commit(tx);
569                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
570         }
571
572         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
573
574         return (lwb);
575 }
576
577 /*
578  * In one tx, free all log blocks and clear the log header.
579  * If keep_first is set, then we're replaying a log with no content.
580  * We want to keep the first block, however, so that the first
581  * synchronous transaction doesn't require a txg_wait_synced()
582  * in zil_create().  We don't need to txg_wait_synced() here either
583  * when keep_first is set, because both zil_create() and zil_destroy()
584  * will wait for any in-progress destroys to complete.
585  */
586 void
587 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
588 {
589         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
590         lwb_t *lwb;
591         dmu_tx_t *tx;
592         uint64_t txg;
593
594         /*
595          * Wait for any previous destroy to complete.
596          */
597         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
598
599         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
600
601         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
602                 return;
603
604         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
605         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
606         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
607         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
608
609         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
610
611         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
612         zilog->zl_destroy_txg = txg;
613         zilog->zl_keep_first = keep_first;
614
615         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
616                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
617                 VERIFY(!keep_first);
618                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
619                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
620                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
621                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
622                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
623                         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
624                 }
625         } else if (!keep_first) {
626                 zil_destroy_sync(zilog, tx);
627         }
628         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
629
630         dmu_tx_commit(tx);
631 }
632
633 void
634 zil_destroy_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
635 {
636         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
637         (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
638             zil_free_log_record, tx, zilog->zl_header->zh_claim_txg);
639 }
640
641 int
642 zil_claim(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *txarg)
643 {
644         dmu_tx_t *tx = txarg;
645         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
646         zilog_t *zilog;
647         zil_header_t *zh;
648         objset_t *os;
649         int error;
650
651         error = dmu_objset_own_obj(dp, ds->ds_object,
652             DMU_OST_ANY, B_FALSE, FTAG, &os);
653         if (error != 0) {
654                 /*
655                  * EBUSY indicates that the objset is inconsistent, in which
656                  * case it can not have a ZIL.
657                  */
658                 if (error != EBUSY) {
659                         cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %llu, error %u",
660                             (unsigned long long)ds->ds_object, error);
661                 }
662                 return (0);
663         }
664
665         zilog = dmu_objset_zil(os);
666         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
667
668         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
669                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
670                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
671                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
672                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
673                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
674                 return (0);
675         }
676
677         /*
678          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
679          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
680          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
681          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
682          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
683          */
684         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
685         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
686                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
687                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
688                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
689                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
690                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
691                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
692                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
693                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
694                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
695         }
696
697         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
698         dmu_objset_disown(os, FTAG);
699         return (0);
700 }
701
702 /*
703  * Check the log by walking the log chain.
704  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
705  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
706  */
707 /* ARGSUSED */
708 int
709 zil_check_log_chain(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *tx)
710 {
711         zilog_t *zilog;
712         objset_t *os;
713         blkptr_t *bp;
714         int error;
715
716         ASSERT(tx == NULL);
717
718         error = dmu_objset_from_ds(ds, &os);
719         if (error != 0) {
720                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset %llu, error %d",
721                     (unsigned long long)ds->ds_object, error);
722                 return (0);
723         }
724
725         zilog = dmu_objset_zil(os);
726         bp = (blkptr_t *)&zilog->zl_header->zh_log;
727
728         /*
729          * Check the first block and determine if it's on a log device
730          * which may have been removed or faulted prior to loading this
731          * pool.  If so, there's no point in checking the rest of the log
732          * as its content should have already been synced to the pool.
733          */
734         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
735                 vdev_t *vd;
736                 boolean_t valid = B_TRUE;
737
738                 spa_config_enter(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
739                 vd = vdev_lookup_top(os->os_spa, DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
740                 if (vd->vdev_islog && vdev_is_dead(vd))
741                         valid = vdev_log_state_valid(vd);
742                 spa_config_exit(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG);
743
744                 if (!valid)
745                         return (0);
746         }
747
748         /*
749          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
750          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
751          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
752          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
753          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
754          */
755         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
756             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
757
758         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
759 }
760
761 static int
762 zil_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
763 {
764         const uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
765         const uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
766
767         if (v1 < v2)
768                 return (-1);
769         if (v1 > v2)
770                 return (1);
771
772         return (0);
773 }
774
775 void
776 zil_add_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
777 {
778         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
779         avl_index_t where;
780         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
781         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
782         int i;
783
784         if (zfs_nocacheflush)
785                 return;
786
787         ASSERT(zilog->zl_writer);
788
789         /*
790          * Even though we're zl_writer, we still need a lock because the
791          * zl_get_data() callbacks may have dmu_sync() done callbacks
792          * that will run concurrently.
793          */
794         mutex_enter(&zilog->zl_vdev_lock);
795         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
796                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
797                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
798                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_SLEEP);
799                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
800                         avl_insert(t, zv, where);
801                 }
802         }
803         mutex_exit(&zilog->zl_vdev_lock);
804 }
805
806 static void
807 zil_flush_vdevs(zilog_t *zilog)
808 {
809         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
810         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
811         void *cookie = NULL;
812         zil_vdev_node_t *zv;
813         zio_t *zio;
814
815         ASSERT(zilog->zl_writer);
816
817         /*
818          * We don't need zl_vdev_lock here because we're the zl_writer,
819          * and all zl_get_data() callbacks are done.
820          */
821         if (avl_numnodes(t) == 0)
822                 return;
823
824         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
825
826         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
827
828         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
829                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
830                 if (vd != NULL)
831                         zio_flush(zio, vd);
832                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
833         }
834
835         /*
836          * Wait for all the flushes to complete.  Not all devices actually
837          * support the DKIOCFLUSHWRITECACHE ioctl, so it's OK if it fails.
838          */
839         (void) zio_wait(zio);
840
841         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
842 }
843
844 /*
845  * Function called when a log block write completes
846  */
847 static void
848 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
849 {
850         lwb_t *lwb = zio->io_private;
851         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
852         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
853
854         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
855         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
856         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
857         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
858         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
859         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
860         ASSERT(BP_GET_FILL(zio->io_bp) == 0);
861
862         /*
863          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing
864          * the txg. If we have had an allocation failure and
865          * the txg is waiting to sync then we want want zil_sync()
866          * to remove the lwb so that it's not picked up as the next new
867          * one in zil_commit_writer(). zil_sync() will only remove
868          * the lwb if lwb_buf is null.
869          */
870         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
871         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
872         lwb->lwb_buf = NULL;
873         lwb->lwb_tx = NULL;
874         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
875
876         /*
877          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
878          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
879          * which we allocated the next block sync.
880          */
881         dmu_tx_commit(tx);
882 }
883
884 /*
885  * Initialize the io for a log block.
886  */
887 static void
888 zil_lwb_write_init(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
889 {
890         zbookmark_phys_t zb;
891
892         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
893             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
894             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
895
896         if (zilog->zl_root_zio == NULL) {
897                 zilog->zl_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa, NULL, NULL,
898                     ZIO_FLAG_CANFAIL);
899         }
900         if (lwb->lwb_zio == NULL) {
901                 lwb->lwb_zio = zio_rewrite(zilog->zl_root_zio, zilog->zl_spa,
902                     0, &lwb->lwb_blk, lwb->lwb_buf, BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk),
903                     zil_lwb_write_done, lwb, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
904                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zb);
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Define a limited set of intent log block sizes.
910  *
911  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
912  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
913  * allocate SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
914  */
915 uint64_t zil_block_buckets[] = {
916     4096,               /* non TX_WRITE */
917     8192+4096,          /* data base */
918     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
919     UINT64_MAX
920 };
921
922 /*
923  * Use the slog as long as the logbias is 'latency' and the current commit size
924  * is less than the limit or the total list size is less than 2X the limit.
925  * Limit checking is disabled by setting zil_slog_limit to UINT64_MAX.
926  */
927 uint64_t zil_slog_limit = 1024 * 1024;
928 #define USE_SLOG(zilog) (((zilog)->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY) && \
929         (((zilog)->zl_cur_used < zil_slog_limit) || \
930         ((zilog)->zl_itx_list_sz < (zil_slog_limit << 1))))
931
932 /*
933  * Start a log block write and advance to the next log block.
934  * Calls are serialized.
935  */
936 static lwb_t *
937 zil_lwb_write_start(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
938 {
939         lwb_t *nlwb = NULL;
940         zil_chain_t *zilc;
941         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
942         blkptr_t *bp;
943         dmu_tx_t *tx;
944         uint64_t txg;
945         uint64_t zil_blksz, wsz;
946         int i, error;
947
948         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
949                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
950                 bp = &zilc->zc_next_blk;
951         } else {
952                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
953                 bp = &zilc->zc_next_blk;
954         }
955
956         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
957
958         /*
959          * Allocate the next block and save its address in this block
960          * before writing it in order to establish the log chain.
961          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
962          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
963          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
964          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
965          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
966          */
967         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
968         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
969         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
970         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
971
972         lwb->lwb_tx = tx;
973
974         /*
975          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
976          * block, based on size used in the last block.
977          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
978          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
979          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
980          *   close.
981          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
982          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
983          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
984          *   requests.
985          *
986          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
987          * the maximum block size because we can exhaust the available
988          * pool log space.
989          */
990         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
991         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
992                 continue;
993         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
994         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
995                 zil_blksz = SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
996         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
997         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
998                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
999         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
1000
1001         BP_ZERO(bp);
1002         /* pass the old blkptr in order to spread log blocks across devs */
1003         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, &lwb->lwb_blk, zil_blksz,
1004             USE_SLOG(zilog));
1005         if (error == 0) {
1006                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
1007                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1008                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
1009
1010                 /*
1011                  * Allocate a new log write buffer (lwb).
1012                  */
1013                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, txg);
1014
1015                 /* Record the block for later vdev flushing */
1016                 zil_add_block(zilog, &lwb->lwb_blk);
1017         }
1018
1019         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
1020                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
1021                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
1022                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
1023                 zio_shrink(lwb->lwb_zio, wsz);
1024
1025         } else {
1026                 wsz = lwb->lwb_sz;
1027         }
1028
1029         zilc->zc_pad = 0;
1030         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
1031         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1032
1033         /*
1034          * clear unused data for security
1035          */
1036         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
1037
1038         zio_nowait(lwb->lwb_zio); /* Kick off the write for the old log block */
1039
1040         /*
1041          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
1042          * forces a txg_wait_synced().
1043          */
1044         return (nlwb);
1045 }
1046
1047 static lwb_t *
1048 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
1049 {
1050         lr_t *lrc = &itx->itx_lr; /* common log record */
1051         lr_write_t *lrw = (lr_write_t *)lrc;
1052         char *lr_buf;
1053         uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
1054         uint64_t reclen = lrc->lrc_reclen;
1055         uint64_t dlen = 0;
1056
1057         if (lwb == NULL)
1058                 return (NULL);
1059
1060         ASSERT(lwb->lwb_buf != NULL);
1061         ASSERT(zilog_is_dirty(zilog) ||
1062             spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX);
1063
1064         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY)
1065                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
1066                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
1067
1068         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
1069
1070         zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1071
1072         /*
1073          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
1074          */
1075         if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1076                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1077                 if (lwb == NULL)
1078                         return (NULL);
1079                 zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1080                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
1081                 if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1082                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1083                         return (lwb);
1084                 }
1085         }
1086
1087         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
1088         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
1089         lrc = (lr_t *)lr_buf;
1090         lrw = (lr_write_t *)lrc;
1091
1092         /*
1093          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
1094          */
1095         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
1096                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
1097                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1098                 if (itx->itx_wr_state != WR_COPIED) {
1099                         char *dbuf;
1100                         int error;
1101
1102                         if (dlen) {
1103                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY);
1104                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1105                                 lrw->lr_common.lrc_reclen += dlen;
1106                         } else {
1107                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1108                                 dbuf = NULL;
1109                         }
1110                         error = zilog->zl_get_data(
1111                             itx->itx_private, lrw, dbuf, lwb->lwb_zio);
1112                         if (error == EIO) {
1113                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1114                                 return (lwb);
1115                         }
1116                         if (error != 0) {
1117                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1118                                     error == EALREADY);
1119                                 return (lwb);
1120                         }
1121                 }
1122         }
1123
1124         /*
1125          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1126          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1127          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1128          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1129          */
1130         lrc->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq; /* we are single threaded */
1131         lwb->lwb_nused += reclen + dlen;
1132         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
1133         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1134         ASSERT0(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)));
1135
1136         return (lwb);
1137 }
1138
1139 itx_t *
1140 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1141 {
1142         itx_t *itx;
1143
1144         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1145
1146         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize, KM_SLEEP);
1147         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1148         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1149         itx->itx_sod = lrsize; /* if write & WR_NEED_COPY will be increased */
1150         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1151         itx->itx_sync = B_TRUE;         /* default is synchronous */
1152
1153         return (itx);
1154 }
1155
1156 void
1157 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1158 {
1159         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1160 }
1161
1162 /*
1163  * Free up the sync and async itxs. The itxs_t has already been detached
1164  * so no locks are needed.
1165  */
1166 static void
1167 zil_itxg_clean(itxs_t *itxs)
1168 {
1169         itx_t *itx;
1170         list_t *list;
1171         avl_tree_t *t;
1172         void *cookie;
1173         itx_async_node_t *ian;
1174
1175         list = &itxs->i_sync_list;
1176         while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1177                 list_remove(list, itx);
1178                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1179                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1180         }
1181
1182         cookie = NULL;
1183         t = &itxs->i_async_tree;
1184         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1185                 list = &ian->ia_list;
1186                 while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1187                         list_remove(list, itx);
1188                         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1189                             itx->itx_lr.lrc_reclen);
1190                 }
1191                 list_destroy(list);
1192                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1193         }
1194         avl_destroy(t);
1195
1196         kmem_free(itxs, sizeof (itxs_t));
1197 }
1198
1199 static int
1200 zil_aitx_compare(const void *x1, const void *x2)
1201 {
1202         const uint64_t o1 = ((itx_async_node_t *)x1)->ia_foid;
1203         const uint64_t o2 = ((itx_async_node_t *)x2)->ia_foid;
1204
1205         if (o1 < o2)
1206                 return (-1);
1207         if (o1 > o2)
1208                 return (1);
1209
1210         return (0);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Remove all async itx with the given oid.
1215  */
1216 static void
1217 zil_remove_async(zilog_t *zilog, uint64_t oid)
1218 {
1219         uint64_t otxg, txg;
1220         itx_async_node_t *ian;
1221         avl_tree_t *t;
1222         avl_index_t where;
1223         list_t clean_list;
1224         itx_t *itx;
1225
1226         ASSERT(oid != 0);
1227         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1228
1229         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1230                 otxg = ZILTEST_TXG;
1231         else
1232                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1233
1234         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1235                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1236
1237                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1238                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1239                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1240                         continue;
1241                 }
1242
1243                 /*
1244                  * Locate the object node and append its list.
1245                  */
1246                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1247                 ian = avl_find(t, &oid, &where);
1248                 if (ian != NULL)
1249                         list_move_tail(&clean_list, &ian->ia_list);
1250                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1251         }
1252         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1253                 list_remove(&clean_list, itx);
1254                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1255                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1256         }
1257         list_destroy(&clean_list);
1258 }
1259
1260 void
1261 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1262 {
1263         uint64_t txg;
1264         itxg_t *itxg;
1265         itxs_t *itxs, *clean = NULL;
1266
1267         /*
1268          * Object ids can be re-instantiated in the next txg so
1269          * remove any async transactions to avoid future leaks.
1270          * This can happen if a fsync occurs on the re-instantiated
1271          * object for a WR_INDIRECT or WR_NEED_COPY write, which gets
1272          * the new file data and flushes a write record for the old object.
1273          */
1274         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_REMOVE)
1275                 zil_remove_async(zilog, itx->itx_oid);
1276
1277         /*
1278          * Ensure the data of a renamed file is committed before the rename.
1279          */
1280         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_RENAME)
1281                 zil_async_to_sync(zilog, itx->itx_oid);
1282
1283         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX)
1284                 txg = ZILTEST_TXG;
1285         else
1286                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1287
1288         itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1289         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1290         itxs = itxg->itxg_itxs;
1291         if (itxg->itxg_txg != txg) {
1292                 if (itxs != NULL) {
1293                         /*
1294                          * The zil_clean callback hasn't got around to cleaning
1295                          * this itxg. Save the itxs for release below.
1296                          * This should be rare.
1297                          */
1298                         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1299                         itxg->itxg_sod = 0;
1300                         clean = itxg->itxg_itxs;
1301                 }
1302                 ASSERT(itxg->itxg_sod == 0);
1303                 itxg->itxg_txg = txg;
1304                 itxs = itxg->itxg_itxs = kmem_zalloc(sizeof (itxs_t), KM_SLEEP);
1305
1306                 list_create(&itxs->i_sync_list, sizeof (itx_t),
1307                     offsetof(itx_t, itx_node));
1308                 avl_create(&itxs->i_async_tree, zil_aitx_compare,
1309                     sizeof (itx_async_node_t),
1310                     offsetof(itx_async_node_t, ia_node));
1311         }
1312         if (itx->itx_sync) {
1313                 list_insert_tail(&itxs->i_sync_list, itx);
1314                 atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, itx->itx_sod);
1315                 itxg->itxg_sod += itx->itx_sod;
1316         } else {
1317                 avl_tree_t *t = &itxs->i_async_tree;
1318                 uint64_t foid = ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid;
1319                 itx_async_node_t *ian;
1320                 avl_index_t where;
1321
1322                 ian = avl_find(t, &foid, &where);
1323                 if (ian == NULL) {
1324                         ian = kmem_alloc(sizeof (itx_async_node_t), KM_SLEEP);
1325                         list_create(&ian->ia_list, sizeof (itx_t),
1326                             offsetof(itx_t, itx_node));
1327                         ian->ia_foid = foid;
1328                         avl_insert(t, ian, where);
1329                 }
1330                 list_insert_tail(&ian->ia_list, itx);
1331         }
1332
1333         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1334         zilog_dirty(zilog, txg);
1335         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1336
1337         /* Release the old itxs now we've dropped the lock */
1338         if (clean != NULL)
1339                 zil_itxg_clean(clean);
1340 }
1341
1342 /*
1343  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1344  * synced then start up a taskq to free them. We should only do this after we
1345  * have written out the uberblocks (i.e. txg has been comitted) so that
1346  * don't inadvertently clean out in-memory log records that would be required
1347  * by zil_commit().
1348  */
1349 void
1350 zil_clean(zilog_t *zilog, uint64_t synced_txg)
1351 {
1352         itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[synced_txg & TXG_MASK];
1353         itxs_t *clean_me;
1354
1355         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1356         if (itxg->itxg_itxs == NULL || itxg->itxg_txg == ZILTEST_TXG) {
1357                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1358                 return;
1359         }
1360         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, <=, synced_txg);
1361         ASSERT(itxg->itxg_txg != 0);
1362         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq != NULL);
1363         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1364         itxg->itxg_sod = 0;
1365         clean_me = itxg->itxg_itxs;
1366         itxg->itxg_itxs = NULL;
1367         itxg->itxg_txg = 0;
1368         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1369         /*
1370          * Preferably start a task queue to free up the old itxs but
1371          * if taskq_dispatch can't allocate resources to do that then
1372          * free it in-line. This should be rare. Note, using TQ_SLEEP
1373          * created a bad performance problem.
1374          */
1375         if (taskq_dispatch(zilog->zl_clean_taskq,
1376             (void (*)(void *))zil_itxg_clean, clean_me, TQ_NOSLEEP) == 0)
1377                 zil_itxg_clean(clean_me);
1378 }
1379
1380 /*
1381  * Get the list of itxs to commit into zl_itx_commit_list.
1382  */
1383 static void
1384 zil_get_commit_list(zilog_t *zilog)
1385 {
1386         uint64_t otxg, txg;
1387         list_t *commit_list = &zilog->zl_itx_commit_list;
1388         uint64_t push_sod = 0;
1389
1390         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1391                 otxg = ZILTEST_TXG;
1392         else
1393                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1394
1395         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1396                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1397
1398                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1399                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1400                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1401                         continue;
1402                 }
1403
1404                 list_move_tail(commit_list, &itxg->itxg_itxs->i_sync_list);
1405                 push_sod += itxg->itxg_sod;
1406                 itxg->itxg_sod = 0;
1407
1408                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1409         }
1410         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -push_sod);
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Move the async itxs for a specified object to commit into sync lists.
1415  */
1416 static void
1417 zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1418 {
1419         uint64_t otxg, txg;
1420         itx_async_node_t *ian;
1421         avl_tree_t *t;
1422         avl_index_t where;
1423
1424         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1425                 otxg = ZILTEST_TXG;
1426         else
1427                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1428
1429         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1430                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1431
1432                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1433                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1434                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1435                         continue;
1436                 }
1437
1438                 /*
1439                  * If a foid is specified then find that node and append its
1440                  * list. Otherwise walk the tree appending all the lists
1441                  * to the sync list. We add to the end rather than the
1442                  * beginning to ensure the create has happened.
1443                  */
1444                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1445                 if (foid != 0) {
1446                         ian = avl_find(t, &foid, &where);
1447                         if (ian != NULL) {
1448                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1449                                     &ian->ia_list);
1450                         }
1451                 } else {
1452                         void *cookie = NULL;
1453
1454                         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1455                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1456                                     &ian->ia_list);
1457                                 list_destroy(&ian->ia_list);
1458                                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1459                         }
1460                 }
1461                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1462         }
1463 }
1464
1465 static void
1466 zil_commit_writer(zilog_t *zilog)
1467 {
1468         uint64_t txg;
1469         itx_t *itx;
1470         lwb_t *lwb;
1471         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1472         int error = 0;
1473
1474         ASSERT(zilog->zl_root_zio == NULL);
1475
1476         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1477
1478         zil_get_commit_list(zilog);
1479
1480         /*
1481          * Return if there's nothing to commit before we dirty the fs by
1482          * calling zil_create().
1483          */
1484         if (list_head(&zilog->zl_itx_commit_list) == NULL) {
1485                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1486                 return;
1487         }
1488
1489         if (zilog->zl_suspend) {
1490                 lwb = NULL;
1491         } else {
1492                 lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1493                 if (lwb == NULL)
1494                         lwb = zil_create(zilog);
1495         }
1496
1497         DTRACE_PROBE1(zil__cw1, zilog_t *, zilog);
1498         while (itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list)) {
1499                 txg = itx->itx_lr.lrc_txg;
1500                 ASSERT(txg);
1501
1502                 if (txg > spa_last_synced_txg(spa) || txg > spa_freeze_txg(spa))
1503                         lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1504                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
1505                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr)
1506                     + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1507         }
1508         DTRACE_PROBE1(zil__cw2, zilog_t *, zilog);
1509
1510         /* write the last block out */
1511         if (lwb != NULL && lwb->lwb_zio != NULL)
1512                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1513
1514         zilog->zl_cur_used = 0;
1515
1516         /*
1517          * Wait if necessary for the log blocks to be on stable storage.
1518          */
1519         if (zilog->zl_root_zio) {
1520                 error = zio_wait(zilog->zl_root_zio);
1521                 zilog->zl_root_zio = NULL;
1522                 zil_flush_vdevs(zilog);
1523         }
1524
1525         if (error || lwb == NULL)
1526                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1527
1528         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1529
1530         /*
1531          * Remember the highest committed log sequence number for ztest.
1532          * We only update this value when all the log writes succeeded,
1533          * because ztest wants to ASSERT that it got the whole log chain.
1534          */
1535         if (error == 0 && lwb != NULL)
1536                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Commit zfs transactions to stable storage.
1541  * If foid is 0 push out all transactions, otherwise push only those
1542  * for that object or might reference that object.
1543  *
1544  * itxs are committed in batches. In a heavily stressed zil there will be
1545  * a commit writer thread who is writing out a bunch of itxs to the log
1546  * for a set of committing threads (cthreads) in the same batch as the writer.
1547  * Those cthreads are all waiting on the same cv for that batch.
1548  *
1549  * There will also be a different and growing batch of threads that are
1550  * waiting to commit (qthreads). When the committing batch completes
1551  * a transition occurs such that the cthreads exit and the qthreads become
1552  * cthreads. One of the new cthreads becomes the writer thread for the
1553  * batch. Any new threads arriving become new qthreads.
1554  *
1555  * Only 2 condition variables are needed and there's no transition
1556  * between the two cvs needed. They just flip-flop between qthreads
1557  * and cthreads.
1558  *
1559  * Using this scheme we can efficiently wakeup up only those threads
1560  * that have been committed.
1561  */
1562 void
1563 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1564 {
1565         uint64_t mybatch;
1566
1567         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
1568                 return;
1569
1570         /* move the async itxs for the foid to the sync queues */
1571         zil_async_to_sync(zilog, foid);
1572
1573         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1574         mybatch = zilog->zl_next_batch;
1575         while (zilog->zl_writer) {
1576                 cv_wait(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1], &zilog->zl_lock);
1577                 if (mybatch <= zilog->zl_com_batch) {
1578                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1579                         return;
1580                 }
1581         }
1582
1583         zilog->zl_next_batch++;
1584         zilog->zl_writer = B_TRUE;
1585         zil_commit_writer(zilog);
1586         zilog->zl_com_batch = mybatch;
1587         zilog->zl_writer = B_FALSE;
1588         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1589
1590         /* wake up one thread to become the next writer */
1591         cv_signal(&zilog->zl_cv_batch[(mybatch+1) & 1]);
1592
1593         /* wake up all threads waiting for this batch to be committed */
1594         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1]);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
1599  */
1600 void
1601 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1602 {
1603         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
1604         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1605         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1606         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
1607         lwb_t *lwb;
1608
1609         /*
1610          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
1611          * to destroy it twice.
1612          */
1613         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
1614                 return;
1615
1616         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1617
1618         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
1619
1620         if (*replayed_seq != 0) {
1621                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
1622                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
1623                 *replayed_seq = 0;
1624         }
1625
1626         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
1627                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
1628
1629                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
1630
1631                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
1632                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
1633
1634                 if (zilog->zl_keep_first) {
1635                         /*
1636                          * If this block was part of log chain that couldn't
1637                          * be claimed because a device was missing during
1638                          * zil_claim(), but that device later returns,
1639                          * then this block could erroneously appear valid.
1640                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
1641                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
1642                          */
1643                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
1644                         zh->zh_log = blk;
1645                 }
1646         }
1647
1648         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1649                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
1650                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
1651                         break;
1652                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1653                 zio_free_zil(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
1654                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1655
1656                 /*
1657                  * If we don't have anything left in the lwb list then
1658                  * we've had an allocation failure and we need to zero
1659                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
1660                  * up freeing the same block twice.
1661                  */
1662                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
1663                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
1664         }
1665         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1666 }
1667
1668 void
1669 zil_init(void)
1670 {
1671         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
1672             sizeof (struct lwb), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
1673 }
1674
1675 void
1676 zil_fini(void)
1677 {
1678         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
1679 }
1680
1681 void
1682 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
1683 {
1684         zilog->zl_sync = sync;
1685 }
1686
1687 void
1688 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
1689 {
1690         zilog->zl_logbias = logbias;
1691 }
1692
1693 zilog_t *
1694 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
1695 {
1696         zilog_t *zilog;
1697
1698         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_SLEEP);
1699
1700         zilog->zl_header = zh_phys;
1701         zilog->zl_os = os;
1702         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
1703         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
1704         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
1705         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
1706         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
1707         zilog->zl_next_batch = 1;
1708
1709         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1710
1711         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1712                 mutex_init(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock, NULL,
1713                     MUTEX_DEFAULT, NULL);
1714         }
1715
1716         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
1717             offsetof(lwb_t, lwb_node));
1718
1719         list_create(&zilog->zl_itx_commit_list, sizeof (itx_t),
1720             offsetof(itx_t, itx_node));
1721
1722         mutex_init(&zilog->zl_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1723
1724         avl_create(&zilog->zl_vdev_tree, zil_vdev_compare,
1725             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
1726
1727         cv_init(&zilog->zl_cv_writer, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1728         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1729         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[0], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1730         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[1], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1731
1732         return (zilog);
1733 }
1734
1735 void
1736 zil_free(zilog_t *zilog)
1737 {
1738         zilog->zl_stop_sync = 1;
1739
1740         ASSERT0(zilog->zl_suspend);
1741         ASSERT0(zilog->zl_suspending);
1742
1743         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1744         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
1745
1746         avl_destroy(&zilog->zl_vdev_tree);
1747         mutex_destroy(&zilog->zl_vdev_lock);
1748
1749         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_itx_commit_list));
1750         list_destroy(&zilog->zl_itx_commit_list);
1751
1752         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1753                 /*
1754                  * It's possible for an itx to be generated that doesn't dirty
1755                  * a txg (e.g. ztest TX_TRUNCATE). So there's no zil_clean()
1756                  * callback to remove the entry. We remove those here.
1757                  *
1758                  * Also free up the ziltest itxs.
1759                  */
1760                 if (zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs)
1761                         zil_itxg_clean(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs);
1762                 mutex_destroy(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock);
1763         }
1764
1765         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
1766
1767         cv_destroy(&zilog->zl_cv_writer);
1768         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
1769         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[0]);
1770         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[1]);
1771
1772         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Open an intent log.
1777  */
1778 zilog_t *
1779 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
1780 {
1781         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1782
1783         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq == NULL);
1784         ASSERT(zilog->zl_get_data == NULL);
1785         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1786
1787         zilog->zl_get_data = get_data;
1788         zilog->zl_clean_taskq = taskq_create("zil_clean", 1, minclsyspri,
1789             2, 2, TASKQ_PREPOPULATE);
1790
1791         return (zilog);
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Close an intent log.
1796  */
1797 void
1798 zil_close(zilog_t *zilog)
1799 {
1800         lwb_t *lwb;
1801         uint64_t txg = 0;
1802
1803         zil_commit(zilog, 0); /* commit all itx */
1804
1805         /*
1806          * The lwb_max_txg for the stubby lwb will reflect the last activity
1807          * for the zil.  After a txg_wait_synced() on the txg we know all the
1808          * callbacks have occurred that may clean the zil.  Only then can we
1809          * destroy the zl_clean_taskq.
1810          */
1811         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1812         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1813         if (lwb != NULL)
1814                 txg = lwb->lwb_max_txg;
1815         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1816         if (txg)
1817                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1818         ASSERT(!zilog_is_dirty(zilog));
1819
1820         taskq_destroy(zilog->zl_clean_taskq);
1821         zilog->zl_clean_taskq = NULL;
1822         zilog->zl_get_data = NULL;
1823
1824         /*
1825          * We should have only one LWB left on the list; remove it now.
1826          */
1827         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1828         lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list);
1829         if (lwb != NULL) {
1830                 ASSERT(lwb == list_tail(&zilog->zl_lwb_list));
1831                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1832                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
1833                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1834         }
1835         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1836 }
1837
1838 static char *suspend_tag = "zil suspending";
1839
1840 /*
1841  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
1842  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
1843  * On old version pools, we suspend the log briefly when taking a
1844  * snapshot so that it will have an empty intent log.
1845  *
1846  * Long holds are not really intended to be used the way we do here --
1847  * held for such a short time.  A concurrent caller of dsl_dataset_long_held()
1848  * could fail.  Therefore we take pains to only put a long hold if it is
1849  * actually necessary.  Fortunately, it will only be necessary if the
1850  * objset is currently mounted (or the ZVOL equivalent).  In that case it
1851  * will already have a long hold, so we are not really making things any worse.
1852  *
1853  * Ideally, we would locate the existing long-holder (i.e. the zfsvfs_t or
1854  * zvol_state_t), and use their mechanism to prevent their hold from being
1855  * dropped (e.g. VFS_HOLD()).  However, that would be even more pain for
1856  * very little gain.
1857  *
1858  * if cookiep == NULL, this does both the suspend & resume.
1859  * Otherwise, it returns with the dataset "long held", and the cookie
1860  * should be passed into zil_resume().
1861  */
1862 int
1863 zil_suspend(const char *osname, void **cookiep)
1864 {
1865         objset_t *os;
1866         zilog_t *zilog;
1867         const zil_header_t *zh;
1868         int error;
1869
1870         error = dmu_objset_hold(osname, suspend_tag, &os);
1871         if (error != 0)
1872                 return (error);
1873         zilog = dmu_objset_zil(os);
1874
1875         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1876         zh = zilog->zl_header;
1877
1878         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
1879                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1880                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
1881                 return (SET_ERROR(EBUSY));
1882         }
1883
1884         /*
1885          * Don't put a long hold in the cases where we can avoid it.  This
1886          * is when there is no cookie so we are doing a suspend & resume
1887          * (i.e. called from zil_vdev_offline()), and there's nothing to do
1888          * for the suspend because it's already suspended, or there's no ZIL.
1889          */
1890         if (cookiep == NULL && !zilog->zl_suspending &&
1891             (zilog->zl_suspend > 0 || BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))) {
1892                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1893                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
1894                 return (0);
1895         }
1896
1897         dsl_dataset_long_hold(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
1898         dsl_pool_rele(dmu_objset_pool(os), suspend_tag);
1899
1900         zilog->zl_suspend++;
1901
1902         if (zilog->zl_suspend > 1) {
1903                 /*
1904                  * Someone else is already suspending it.
1905                  * Just wait for them to finish.
1906                  */
1907
1908                 while (zilog->zl_suspending)
1909                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
1910                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1911
1912                 if (cookiep == NULL)
1913                         zil_resume(os);
1914                 else
1915                         *cookiep = os;
1916                 return (0);
1917         }
1918
1919         /*
1920          * If there is no pointer to an on-disk block, this ZIL must not
1921          * be active (e.g. filesystem not mounted), so there's nothing
1922          * to clean up.
1923          */
1924         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
1925                 ASSERT(cookiep != NULL); /* fast path already handled */
1926
1927                 *cookiep = os;
1928                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1929                 return (0);
1930         }
1931
1932         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
1933         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1934
1935         zil_commit(zilog, 0);
1936
1937         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1938
1939         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1940         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
1941         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
1942         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1943
1944         if (cookiep == NULL)
1945                 zil_resume(os);
1946         else
1947                 *cookiep = os;
1948         return (0);
1949 }
1950
1951 void
1952 zil_resume(void *cookie)
1953 {
1954         objset_t *os = cookie;
1955         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1956
1957         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1958         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
1959         zilog->zl_suspend--;
1960         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1961         dsl_dataset_long_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
1962         dsl_dataset_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
1963 }
1964
1965 typedef struct zil_replay_arg {
1966         zil_replay_func_t **zr_replay;
1967         void            *zr_arg;
1968         boolean_t       zr_byteswap;
1969         char            *zr_lr;
1970 } zil_replay_arg_t;
1971
1972 static int
1973 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
1974 {
1975         char name[MAXNAMELEN];
1976
1977         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
1978
1979         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
1980
1981         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
1982             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
1983             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
1984             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
1985             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
1986
1987         return (error);
1988 }
1989
1990 static int
1991 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
1992 {
1993         zil_replay_arg_t *zr = zra;
1994         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1995         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
1996         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
1997         int error = 0;
1998
1999         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
2000
2001         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
2002                 return (0);
2003
2004         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
2005                 return (0);
2006
2007         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
2008         txtype &= ~TX_CI;
2009
2010         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
2011                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
2012
2013         /*
2014          * If this record type can be logged out of order, the object
2015          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
2016          */
2017         if (TX_OOO(txtype)) {
2018                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
2019                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
2020                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
2021                         return (0);
2022         }
2023
2024         /*
2025          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
2026          */
2027         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
2028
2029         /*
2030          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
2031          */
2032         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
2033                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
2034                     zr->zr_lr + reclen);
2035                 if (error != 0)
2036                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2037         }
2038
2039         /*
2040          * The log block containing this lr may have been byteswapped
2041          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
2042          * However, the log is a mix of different record types, and only the
2043          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
2044          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
2045          */
2046         if (zr->zr_byteswap)
2047                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
2048
2049         /*
2050          * We must now do two things atomically: replay this log record,
2051          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
2052          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
2053          * is updated if we are in replay mode.
2054          */
2055         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
2056         if (error != 0) {
2057                 /*
2058                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
2059                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
2060                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
2061                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
2062                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
2063                  */
2064                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
2065                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
2066                 if (error != 0)
2067                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2068         }
2069         return (0);
2070 }
2071
2072 /* ARGSUSED */
2073 static int
2074 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
2075 {
2076         zilog->zl_replay_blks++;
2077
2078         return (0);
2079 }
2080
2081 /*
2082  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
2083  */
2084 void
2085 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t *replay_func[TX_MAX_TYPE])
2086 {
2087         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2088         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2089         zil_replay_arg_t zr;
2090
2091         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
2092                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
2093                 return;
2094         }
2095         //printf("ZFS: Replaying ZIL on %s...\n", os->os->os_spa->spa_name);
2096
2097         zr.zr_replay = replay_func;
2098         zr.zr_arg = arg;
2099         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
2100         zr.zr_lr = kmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_SLEEP);
2101
2102         /*
2103          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
2104          */
2105         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2106
2107         zilog->zl_replay = B_TRUE;
2108         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
2109         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
2110         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
2111             zh->zh_claim_txg);
2112         kmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
2113
2114         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
2115         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
2116         zilog->zl_replay = B_FALSE;
2117         //printf("ZFS: Replay of ZIL on %s finished.\n", os->os->os_spa->spa_name);
2118 }
2119
2120 boolean_t
2121 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
2122 {
2123         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
2124                 return (B_TRUE);
2125
2126         if (zilog->zl_replay) {
2127                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
2128                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
2129                     zilog->zl_replaying_seq;
2130                 return (B_TRUE);
2131         }
2132
2133         return (B_FALSE);
2134 }
2135
2136 /* ARGSUSED */
2137 int
2138 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
2139 {
2140         int error;
2141
2142         error = zil_suspend(osname, NULL);
2143         if (error != 0)
2144                 return (SET_ERROR(EEXIST));
2145         return (0);
2146 }